专利名称：加热挥发扩散器的制作方法
技术领域：
本发明是中国发明专利申请号00810793.9，发明名称为加热挥发扩散器的分案申请。
相关申请本发明是美国申请09/335370的后续申请。
技术领域：
本发明涉及用于空气清馨剂和除虫活性剂等挥发物的扩散器。具体地说，本发明涉及一种使用燃料燃烧器的扩散器。
背景技术：
目前，具有各种利用火焰或催化燃烧产生热量来将挥发物从浸渍了挥发物的基质上挥发扩散出去的挥发物扩散器。香茅蜡烛将挥发物混合到自身的燃料中。但是，这使蜡烛火焰暴露在外。
US692075公开了一种利用普通油灯火焰所产生的热量来将暴露在外部空气中且位于油灯火焰上方并放置在安装于油灯烟道的网上的挥发物配料挥发扩散出去的装置。这里将该专利和其它的公开出版物作为参考进行引用。由该装置加热的挥发物材料设置在油灯烟道的上方，并因此而直接暴露于外部空气流中，这样挥发物的加热和冷却都不均匀。被加热的材料的暴露位置可被经过的小孩或动物触及或干扰。另外，使用者可直接看到视觉难看的烧焦材料。
US143583公开了一种烟熏器，其中，酒精灯放置在金属烟道的底部。烟道的顶部悬挂着一个盛有未封闭的液态烟雾剂的盛杯，并用带孔盖盖住烟道。酒精灯加热液态烟雾剂，蒸气就经盖上的孔逸出。拿取未封闭液态烟雾剂以及接近和填充盛杯都不方便，并可能发生泄漏。
Petzwinkler的南非专利摘要94/5537公开了一种装有金属蚊香片支架的油灯，该支架设置在与油灯火焰相对的侧上方。火焰发出的热量从支架面向火焰的一侧加热该金属支架。然后将普通的蚊香片离开火焰竖直放置在支架的另外一侧。通过这种装置，蚊香片得到保护而不直接暴露于火焰或其所产生的气体下，并加热蚊香片使蚊香片中所含的挥发物挥发出来。
Petzwinkler的扩散器所提供的火焰是可见的。但是，这种扩散器具有将蚊香片放置在火焰旁边的蚊香片支架，从使用者的角度来看，有损于火焰自身所带来的良好视觉效果。而且，必须拆下扩散器烟道才能更换蚊香片。
US5700430和US3778924都采用罐装煤气来作为火焰或催化燃烧器的燃料，并使用可更换的燃料罐。在US5700430中，蚊香片放置在金属板的顶部。通过插入导热部件将热量从火焰传给金属板。在与图示实施例相对应的后续类型的装置中，罐装煤气的火焰被包围在一个端部开口的矩形金属罐中。火焰将罐加热，火焰产生的气体从罐的开口端逸出并流出装置。蚊香片放置在罐的顶部来接收火焰发出的经过金属罐传导的热量。罐装煤气的火焰、导热部件和蚊香片都固定在防热罐中。
US5700430不采用直接加热。蚊香片最热地方的挥发物释放得最快。因此，蚊香片中的挥发物释放不均匀，在蚊香片全部释放速度变低到需要更换蚊香片之前，远离最热区位置上的挥发物可能不会释放出去。
在US3778924中，蚊香片固定在催化燃烧器上方的金属底板上，并暴露在外部空气中，燃烧器将可更换的压缩气罐排出的罐装煤气作为燃料。但是，蚊香片并不封闭在加热腔中。
其它的专利还公开了利用电加热器(与燃烧燃料的加热器不同)来加热挥发物载体的装置。参见US2513919、US2942090、US4849181和US5111477。而这些装置不便于携带(它们不便于在没电的营地或野外使用)。
US5722199公开了一种带有可拆卸托盘的跳蚤捕捉器，该托盘可滑入到跳蚤捕捉器的一个槽中。该槽具有可防止进入槽的锁止结构。为了进入槽中，托盘必须具有与槽互补的横截面形状。
US4750471公开了一种挥发扩散器，其中，挥发物载体固定在加热腔的顶板上。加热腔内的催化加热器所产生的气体从挥发物载体的下侧流过，并通过顶板上的开口。在挥发物载体的上表面没有热气流通过。这种结构的缺点是挥发物载体的上表面暴露在外会受到外部的侵扰，例如受到小孩或外部微风的侵扰。而且，热气经过的载体垫下侧更容易挥发，这使得在面朝外的表面释放活性配料之前，载体垫就被废弃。
FR2537394A公开了一种挥发扩散器，其中，气灯产生的热量从下方加热挥发物载体。挥发物载体的外表面完全暴露于环境中。
DE29720802U1公开了一种装有蜡烛的灯，在其烟道上部的中部位置具有一个环形格栅，挥发物载体放置在格栅上。通过作用于格栅下侧的加热效应来完成挥发物载体的挥发。
还有很多其它的已知驱虫/杀虫装置，这些装置在用于支承浸渍了杀虫活性配料的药片的平台下方设置加热源。有些装置是利用酒精这样的液态燃料，液态燃料在敞开的火焰中燃烧或将其引向燃烧所处的催化网。
有时平台是一个开口的格栅。有时平台是一个从下方进行加热的平的金属板。有些装置还设有单独搭在或吊在载体上方的格栅结构，以便在工作过程中防止触及到加热的蚊香片。这些装置通常不提供可透过加热腔透明侧壁的光源(例如，它们纯粹是为了进行驱虫)。
因此，需要对加热挥发扩散器进行改进。
发明内容本发明提供一种用于扩散挥发物载体中的挥发配料的加热挥发扩散器。“挥发配料”包括(但不限于)香料和其它改善空气质量的物质以及用于抑制昆虫的配料。“昆虫”包括蜘蛛和通常与昆虫一起被驱灭的其它类似的小动物。“抑制昆虫的配料”包括(但不限于)杀虫剂、驱虫药和其它演化或改性材料。一种优选的抑制昆虫的配料是右旋-顺/反(d-cis/trans)丙烯除虫菊脂。
“挥发物载体”是一种用于收容扩散的挥发配料的材料或结构。“垫”是与抑制昆虫的配料一起使用的挥发物载体的一种通常的形式，其包括(但不限于)织造、毡制或其它形式的纤维状或纤维质材料；模制、挤制、铸造或以其它方式形成的聚合物、陶瓷和粘土材料以及通过浸渍、印制或以其它方式载有挥发配料的其它适当的材料。挥发物载体还可是装有挥发凝胶的金属或塑料杯形件、装有通过挥发物渗透膜而收容在杯中的凝胶、粉末或液体的杯形件或用于容纳受热挥发材料的其它适当的装置。但是，这里所用的术语“挥发物载体”不包括未进行盛装的液体或粉末以及装在敞口杯或类似容器中的液体或粉末。
在一种情况下，本发明的加热挥发扩散器具有一个带有腔壁的封闭加热腔。尽管加热腔具有腔壁就可被理解为是“封闭”的，但加热腔最好还具有顶板，开口端部或顶板以及封闭的或敞开的底部。如果加热腔具有顶板，加热腔还在顶板或腔壁或在这两者上设有将加热腔内部和外部空气相连通的排出口。排出口可以是孔、槽或可通气的其它形式的开口。最好是带有顶板的永久封闭的结构。
扩散器还具有加热源，最好是燃料燃烧器。燃料燃烧器可以是蜡烛、使用普通凝胶酒精这样的固态可燃烧液体的燃烧器、可燃烧固体、压缩气体燃烧器、采用可燃烧液体作为燃料的灯芯、燃烧气体或液体燃料的催化加热器或用于燃烧燃料的其它适当的装置。
加热挥发扩散器可固定有装在加热腔内的挥发物载体。在扩散器中挥发物载体不需要单独的特殊结构来将其固定在加热腔内，例如，挥发物载体装有可钩在加热腔壁顶部的侧钩或臂，从而使挥发物载体的其余部分向下悬挂在加热腔内。这种侧钩与支承它们的表面一起构成载体托架。但是，最好，加热挥发扩散器包括一个用作载体托架的附加结构，其设置成可将挥发物载体容纳和固定在燃料燃烧器上方位置处，并装在加热腔内。设置气流通道来引导热气，热气通过对流从燃料燃烧器处向上升起，不论挥发物载体是否通过单独的载体托架来固定，当热气经过固定有挥发物载体的地方，就可加热挥发物载体。气流通道最好至少部分地由加热腔壁的内表面来形成。挥发物载体直接暴露于燃料燃烧器所加热的气体下，从而就实现了所需的加热过程。最好，热气包括燃料燃烧器产生的燃烧物。如果设有顶板的话，气流通道引导热气经过顶部敞开的加热腔的开口顶部或经过排出口离开扩散器。当热气加热挥发物载体时，挥发材料就释放出来并随逸出的热气离开扩散器。
如上所述，术语“载体托架”应当广义地理解为包括可将挥发物载体定位于加热腔内的气流通道中的任何结构。在一些实施例中，需要很小的单独结构。例如，在一种情况下，载体托架可以是一个加热腔壁上的插槽，挥发物载体可插入插槽中，且插槽可与挥发物载体紧密配合，挥发物载体伸入到加热腔中的部分通过插槽和挥发物载体之间的这种紧密接触而被固定就位。而且，载体托架也可以是一个位于加热腔顶板上的插槽，其与挥发物载体一起配合使用，挥发物载体设计成可向下插入到插槽中，并从插槽的边缘由挥发物载体的侧部突缘、手柄或其它部件垂挂下来，由于其尺寸或几何形状使其处于加热腔外并支承在顶板的外表面上。
另外，载体托架可基本上是敞开的，竖直或水平布置的支架使固定在载体托架上的载体垫或其它挥发物载体直接暴露在从下方对流气流中升起的热气下。而且，载体托架可以是一个支承挥发物载体的大致水平的导热底板。当挥发物载体的上表面直接暴露在燃料燃烧器所产生的热气下时，其下表面与底板接触并被加热，而底板的下侧面暴露于燃料燃烧器所产生的热气流或来自燃料燃烧器的热量下。
根据所选的材料和所需的挥发物载体温度，还可包括一个与载体托架间隔开的且最好设置在载体托架下方的隔板，该隔板设置在燃料燃烧器和固定在载体托架上的挥发物载体之间。隔板可在来自燃料燃烧器的热气和加热腔空气到达挥发物载体之前对它们进行局部混合。这样可避免在直接位于燃料燃烧器上方的挥发物载体的某一点处造成局部过热。无论挥发物载体是只通过直接暴露于热气之下受热还是通过直接暴露于热气之下和底板导热联合进行受热，隔板都会使挥发物载体更为均匀地受热。
隔板还可以另外的方式使热量更为均匀地分布。如果隔板布置成由从下方与其接触的热气进行加热，且载体托架在隔板上方具有一段距离，那么，加热的隔板就可作为辐射加热器，通过向挥发物载体提供广泛分布的辐射热，从而补充与热气流直接接触的挥发物载体所释放出的热量。
另外，载体托架可以以设置在加热腔内的加热炉的形式出现。“加热炉”应当理解为任何设置在加热腔壁内大致封闭的子腔，其最好由导热材料制成。加热炉具有炉壁并设置在气流通道内。通过这种结构，从燃料燃烧器升起的热气可将加热炉加热。加热炉可将挥发物载体固定于加热炉内来接收从炉壁向内辐射的热量，这样就提供了一种可均匀加热挥发物载体的结构。加热炉最好具有开口足以使从燃料燃烧器升起的热气直接与挥发物载体接触，并具有可在任何情况下都可使挥发物载体所释放出的挥发材料离开加热炉的排出口。
尽管燃料燃烧器可布置在具有开口底部的加热腔下方，但最好将燃料燃烧器装在加热腔内。这种结构有利于控制和隔离从燃料燃烧器升起的对流热气流，并可包容和保护燃烧火焰。因此，燃料燃烧器上方的加热腔壁可确定气流通道并限制燃烧粉灰和其它气体流到挥发扩散器外部。
有时需要在热气加热挥发物载体之前降低热气的温度。为此，加热腔壁可设有与加热腔外部空气相通的冷却口，以便热气流过时将未加热的空气带入加热腔，并在到达载体托架之前与燃料燃烧器所产生的热气混合并进行局部冷却。冷却口可设置在气流通道的任何位置上，但最好将其设置在燃料燃烧器平面或其上方的腔壁位置上但要位于挥发物载体所处平面的下方。
尽管燃料燃烧器可利用催化反应或不具有火焰的其它方式来燃烧燃料，仍属于本发明的外延范围之内，但最好燃料燃烧器在加热腔内形成光焰，且加热腔壁包括透明或半透明的透光部件，以便使用者可看到火焰所发出的光。这就使使用者可确认燃料燃烧器已被点着并继续燃烧，并可向使用者发出燃料用完的暗示信号。与香茅蜡烛的价值很大程度上在于其发光性相类似，火焰还提供了光和美学感染力。但是，载体托架最好设置在壁面是不透明或半透明的加热腔部分内，以便至少不能清楚地透过腔的侧壁看到托架。如果壁面是不透明、半透明的，就可认为它是“有视觉阻障的”，或者可避免看到目标物的清晰轮廓。
载体垫或其它挥发物载体是可消耗的，并可进行更换。为此，插槽最好将加热腔内部和加热挥发扩散器的外部相连通，这样，就可将新的挥发物载体插入插槽并由载体托架固定。插槽可设置在腔壁上或加热腔顶板上。
很重要的是要避免使用不能与特定的挥发扩散器一起使用的挥发物载体，例如，不要在用于向室内提供香味的扩散器中错误地使用载有杀虫剂的挥发物载体。因此，最好，插槽包括锁止结构，其使插槽具有可限制物品插入的横截面形状，以免横截面形状与插槽横截面形状发生干涉的挥发物载体插入。这可简单地确保只有与给定扩散器配合的挥发物载体才是满足特定的要求或者可在挥发扩散器所产生的特定温度下进行使用的挥发物载体。而且，锁止结构可使挥发物载体只可由预定的侧面向上或向下插入。这一结构是非常重要的，例如，如果挥发物载体是一个必须开口向上插入的凝胶杯时，尤为如此。如实例中描述的，锁止结构可形成一个包括倾斜交叉和/或弯曲截面的横截面形状。
挥发物载体具有用可挥发扩散的挥发材料处理或搀入的部分(例如，用杀虫剂浸渍的纸)，该部分形成所需的横截面形状，例如刚才所描述的情况。另外，挥发物载体可包括一个手柄和一个挥发物处理部分，插槽的锁止结构具有相对于至少一部分挥发物载体不发生干涉的横截面形状和相对于挥发物载体的手柄发生干涉的横截面形状。
在一个实施例中，加热挥发扩散器包括一个在压力下装有燃料的燃料罐和一个燃料输送通道，燃料以可控制的量通过燃料通道输送到燃料燃烧器中。阀、狭窄的流动通道、灯芯、减压控制器或其它装置可用于控制将足量的加压燃料输送到燃料燃烧器中以保持正常燃烧，使用者可利用可变阀来调节燃料的燃烧量。最好，燃料罐是可拆卸更换的。理想的是，燃料罐包含可作为压缩气体进行燃烧的燃料，即使在选定的罐压力下是液体的燃料。优选的气体包括选自由丁烷、异丁烷、丙烷、压缩天然气及其混合物构成的集合。
本发明加热挥发扩散器的另外一种优选实施方式是与具有载有挥发物的部分的挥发物载体一起使用，该部分具有直线延伸的挥发物释放表面。加热挥发扩散器包括一个加热源，其最好是一个燃料燃烧器，加热源可产生对流热气流。加热挥发扩散器可与沿一定方向挂在或放置在热气流中的挥发物载体一起使用，热气最好沿大致竖直的方向但在任何情况下都是沿基本上与挥发物释放表面的直线延伸方向相平行的方向掠过挥发物释放表面以释放挥发物。最好，加热挥发扩散器包括一个载体托架，其可将挥发物载体沿所述的方向支承在热气流中。相对于其它实施例，加热挥发扩散器还可具有任何的或全部的上面所描述的其它结构，只要这些结构不与上述挥发物载体的定位方向相矛盾即可。
最好，使用具有至少两个挥发物释放表面的挥发物载体。挥发物载体或者载体托架(如果存在)设计成可将挥发物载体固定在一定的方向上，从而使热气同时可掠过至少两个挥发物释放表面。最简便的是，挥发物载体具有前后挥发物释放表面。例如，普通蚊香片就具有前后两个表面，挥发物载体或载体托架可设计成使载体垫相对于热气流在边缘上进行固定，从而使热气可同时掠过载体垫的两个表面。
这种结构的优点是可控制挥发物载体的挥发物释放表面上的温度。与经过金属或其它固体物质的对流热气流相比，位于充分加热的加热器上方的，特别是位于可生成热气和气态燃烧物的燃料燃烧器上方的对流热气流的速度快。因此，当气体经过挥发物释放表面时，热气温度不会下降很多。因此，挥发物载体线性均匀受热，挥发物可更为均匀地从整个挥发物释放表面上释放出去。当挥发物载体的挥发物释放速度下降到很低而必须更换一个新的载体时，与在挥发物释放表面上形成明显不同的热和冷区域的情况相比，该耗尽的载体上的挥发物已被更完全地使用。
当加热挥发扩散器包括载体托架，该载体托架与具有直线延伸的挥发物处理部分的挥发物载体一起使用，且上述挥发物处理部分具有使其朝向热气流的引导边时，载体托架最好包括一个沿固定在载体托架上的挥发物载体的引导边延伸的耐热边缘防护装置。边缘防护装置最好在引导边的整个长度上延伸。另外，边缘防护装置可仅延伸并保护一部分暴露于热气流的最热区域中的引导边，通常是引导边的中间部分。边缘防护装置或材料是“耐热的”，在扩散器使用过程中，边缘防护装置在加热挥发扩散器内所处的位置上所承受的温度不会将其烧着、烧焦或使其发生变形。
边缘防护装置保护挥发物载体的引导边不直接受燃料燃烧器的热辐射，且不直接受热气流的边缘影响。而且，当挥发物载体具有至少两个且最好是前后两个挥发物释放表面时，边缘防护装置有助于将热气流分开并将其引导流过所述挥发物释放表面。可供选择的是，象本发明这种边缘直立定位的挥发物载体可装有载体边缘防护装置，该防护装置形成或固定在挥发物载体自身的引导边上。无论边缘防护装置是属于加热挥发扩散器的一部分还是固定在挥发物载体的引导边上，最好，其包括相对于挥发物载体处理部分的直线延伸方向侧向延伸的偏导翼，以便在热气接触该处理部分之前搅动和混合热气流。
在本发明的优选实施例中，燃料燃烧器通过在其周围周向延伸的敞口空间从下方进行通风换气，所述敞口空间与外部空气相通。当将底座装在加热腔下方时，底座具有通风口，外部空气通过通风口连续地向上流经加热腔。由底座支承的燃料燃烧器相对于通风口的关系是这样的，即，燃料燃烧器可从下方周向地进行通风换气。最好，这种结构的燃料燃烧器使用蜡烛，并最好包括烛台，所述烛台具有烛台壁和向下开口的插口。底座包括连接柱，连接柱可接合到插口中，并因此而支承烛台。加热腔可包括一个可连接在底座上的透光烟道。
尽管本发明的挥发扩散器(和上述优选实施例)可与底座一起以稳定的方式支承在一个平的支承表面上，但也可将其挂在钩子或其它支承装置上。在此结构中，加热挥发扩散器包括一个挂钩，扩散器可通过挂钩从上方垂挂下来。而且还可使底座的下表面形状设计成可避免将其竖直支承在平表面上的形状。
当扩散器倾倒时，蜡烛应当可自行熄灭。为此，燃料燃烧器包括一个蜡烛，蜡烛装在烛台内，烛台具有底板和终止于开口端并由耐热材料制成的竖直壁。烛台固定在加热腔内，当蜡烛正燃烧而挥发扩散器侧向倾倒时，包含在烛台内的蜡烛热量将至少一部分蜡熔化，并从开口端流出，从而使蜡烛灯芯缺少燃料而自灭。
一种通过加热来扩散可挥发配料的方法，其包括以下步骤提供一个加热挥发扩散器，该扩散器具有可将挥发物载体容纳在其内的封闭加热腔，加热腔具有腔壁，并与外部空气相通。加热挥发扩散器还具有燃料燃烧器和气流通道，气流通道引导热气从燃料燃烧器通过固定在加热腔内的挥发物载体，从而通过使挥发物载体直接暴露于热气下而加热挥发物载体，然后，气流通道引导热气从扩散器流到外部空气中。该方法还包括使载有配料的挥发物载体定位以便在热气流中进行挥发，点燃燃料燃烧器中的燃料以及加热挥发物载体并使配料挥发而从扩散器排出的步骤。在该方法中，点燃燃料的步骤可在任何方便的位置上进行。
本发明还公开了另一种优选的方法，该方法用于将挥发材料从具有承载挥发物的部分的挥发物载体上扩散出去，上述承载挥发物的部分具有直线延伸的挥发物释放表面。该方法包括以下步骤提供一个加热源，该加热源最好是燃料燃烧器，产生热气流并将挥发物载体沿可使热气掠过挥发物释放表面的方向，最好是沿大致平行于挥发物释放表面的直线延伸方向的方向保持在热气流中。最好，挥发物载体具有至少两个最好是前后两个挥发物释放表面，且将挥发物载体保持在热气流中的步骤包括将挥发物载体沿使热气可同时掠过上述至少两个且最好是前后两个挥发物释放表面的方向进行定位。
本发明还包括适合于与具有插槽的加热挥发扩散器一起使用的可挥发扩散的挥发物载体，使用时挥发物载体必须经插槽插入，所述插槽具有锁止结构，锁止结构使插槽具有非直线的横截面形状来限制插入插槽，以避免不具有相匹配横截面形状的其它任何挥发物载体插入。本发明的挥发物载体包括一个经处理的部分，该部分的横截面形状与插槽的横截面形状相匹配。挥发物载体还具有一个手柄，其横截面形状可避免其进入所述插槽。最好，经处理的部分的横截面形状包括弯曲或倾斜的交叉部分，后者包括(但不限于)槽、叉、肋及类似形状。也可采用弯曲和倾斜交叉部分组合的方式。最好，挥发物载体是一个垫。
本发明还公开了一种与加热挥发扩散器一起使用的用具组件，该扩散器使用燃料燃烧器来提供热气加热并使挥发物载体释放出挥发材料。所述用具组件包括至少一个挥发物载体和至少一个用于燃料燃烧器的燃料源，每个挥发物载体载有选定量的需要扩散的挥发物。选定量的燃料源中的燃料量设置成基本上在选定量的挥发物从用具组件的至少一个挥发物载体中耗尽的同时耗尽，因此，燃料耗尽可提供指示选定量的挥发物也已耗尽的用尽信号。如果挥发物已释放到挥发物的额外释放量或释放率减小到挥发物已不能再进行释放来满足所需的效果的程度时，就确定挥发物“已耗尽”。如果当挥发物耗尽，燃料燃烧器由于缺少燃料而熄灭时，或者仅当挥发物的残留量是使用者要扔掉的量时，就认为燃料源是在挥发物耗尽的“基本同时”耗尽。
最好，用具组件包括唯一配对的单个燃料源和单个挥发物载体，且通过利用单个燃料源所产生的热气来消耗单个挥发物载体中的挥发物。但是，也可通过在给定载体中的挥发物耗尽之前使用两个或更多个燃料源来实现本发明。其目的是将更容易看出的燃料消耗量作为不便于检测的挥发物载体中的挥发物消耗量的用尽信号。最好，燃料源是蜡烛。
最好，所述用具组件的挥发物载体具有直线延伸并载有需要扩散出去的挥发材料的处理部分，挥发物载体所带的挥发材料量设定成当挥发物载体定位成使热气掠过其直线延伸部分时通过利用单个燃料源所产生的热气就可将其消耗掉。在优选实施方式中，处理部分具有至少两个侧面，挥发物载体所带的挥发材料量设定成当挥发物载体定位成使热气掠过直线延伸部分的所述至少两个侧面时通过利用单个燃料源所产生的热气就可将其消耗掉。理想的是，处理部分具有至少两个侧面(最好是一个前面和一个后面)，挥发物载体具有一个引导边。处理部分所带的挥发材料量设定成，当挥发物载体定位成热气可流向引导边的任意一侧从而使热气流分开掠过所述处理部分的侧面时，通过将处理部分暴露于单个燃料源所产生的热气流中就可将挥发材料消耗掉。
本发明还包括一种利用加热挥发扩散器将挥发材料从挥发物载体上扩散出去的方法，该加热挥发扩散器利用燃料燃烧器在挥发物载体上方形成热气流，从而将挥发材料释放出来。该方法包括向燃料燃烧器提供燃料源的第一步骤，该燃料燃烧器所具有的燃料量设定成可在挥发物载体中的挥发物基本上耗尽的同时而耗尽(使燃料燃烧器熄灭)。该步骤可将燃料燃烧器的熄灭作为用尽信号来表明挥发物载体中的挥发物已基本耗尽。该方法的第二个步骤是点燃燃料燃烧器，并将挥发物载体固定就位。最好，所用的加热挥发扩散器是一种燃料的燃烧火焰可被使用者看到的扩散器。在此情况下，提供燃料源和点燃燃料燃烧器的步骤包括提供一种可视的用尽信号以表明挥发物载体中的挥发物基本耗尽。
本发明还提供一种可与加热挥发扩散器一起使用的燃料燃烧器，该扩散器具有可用于支承燃料燃烧器的连接柱。燃料燃烧器包括支承在顶部开口的烛台内的蜡烛。烛台具有底板、周壁和向下敞开的插口，该插口在底板的下方向下延伸并可与连接柱接合。至少一个杯形支承件在底板的下方向下至少延伸到插口所延伸到的距离。所述至少一个杯形支承件处于距插口足够远的地方，并累积周向延伸足以形成一个稳定的支承使烛台可支承在平表面上而不倾倒。最好，杯形支承件环绕底板的整个边缘延伸。这种结构通常便于使用者使用，但更重要的是在制造燃料燃烧器时使烛台可以稳定的方式支承在平的输送带上或其它的材料输送表面上。
图1是使用气体燃料的本发明加热挥发扩散器的透视图；图2是加热挥发扩散器的顶部平面图；图3是图1所示实施例的竖直横截面图；图4是图3的截流阀部分的放大横截面图；图5是利用蜡烛作为燃料的本发明第二实施例的透视图；图6是图5所示实施例沿6-6的横截面图；图7是与图1或图5类似的加热挥发扩散器的上部横截面图，示出了带有传热底板的一种可供选择的载体托架；图8是与图1或图5类似的加热挥发扩散器的上部横截面图，示出了另一种炉形的挥发物载体托架；图9是与图1或图5类似的加热挥发扩散器的上部横截面图，示出了又一种在竖直方向支承挥发物载体的挥发物载体托架；图10是图9所示加热挥发扩散器的局部横截面图，其相对于图9旋转了90°；图11是具有边缘防护装置的本发明另一种挥发物载体的透视图；图12是图9的横截面图，示出了加热腔顶板表面是怎样用作载体托架的；图13是可在图9所示实施例的顶部设有图15的入口槽时使用的一种挥发物载体的下部正面透视图；图14是可在图9所示实施例的顶部设有波纹曲线入口槽时使用的另一种挥发物载体的下部正面透视图；图15是顶板具有适合于接纳图13所示挥发物载体的插入槽的扩散器的顶部平面图；图16是拆除了烟道的本发明加热挥发扩散器的另一个实施例的透视图，其包括蜡烛和挥发物载体；图17是图16所示加热挥发扩散器的底座的透视图，烟道已拆去且没有蜡烛；
图18是图16所示加热挥发扩散器沿18-18的横截面图；图19是本发明的蜡烛下部的透视图；图20是图19所示的蜡烛沿20-20的横截面图；图21是与图18相对应的横截面图，加热挥发扩散器侧部倾斜地支承在支承表面上；图22是本发明加热挥发扩散器另一个实施例的侧视图；图23是与图18对应的图22所示加热挥发扩散器的横截面图；具体实施方式首先看图1-4所示的实施例。扩散器10围成一个带有侧壁13的内部加热腔12。同时还具有一个带有出口15的腔顶板14。
该组件包括一个燃烧燃料的燃烧器20。燃料从压缩燃气源101经燃料输送通道102以可控制的量供应到燃烧器20。为此，可使用各种阀和点火装置(例如，可参见US5700430)。
但是，图1和4示出了另一种可选择的方案。外环107的旋转使内环106转动，从而使其下延伸部转动，从而作为一个阀来控制燃料的供应量。还可采用这里未示出的各种已知的点火装置。
扩散器还包括纤维质的垫状载体22，其最好用可抑制昆虫的配料最好是杀虫剂进行浸渍。载体可滑动穿过外壳上的插入槽41，并支承在载体托架23上。载体托架23位于燃烧器上方，并设置在加热腔12内。
腔壁设有气流通道将燃烧器20加热的气体引导经过载体托架23来加热载体22。这就使挥发物载体直接暴露在由火焰27产生的气体之下。
最好，在燃烧器20和载体22之间设置一个隔板25。这可在区域18处产生扰动，从而在气体到达载体22之前很好地进行混合。隔板25还可用作载体托架23下方的辐射加热器。
设有透明或半透明的塑料部件28以便使扩散器的使用者可看到火焰27所发出的光。扩散器可将挥发物进行扩散并具有发光的功能。在此情况下，燃烧器20最好设置在加热腔12内。
还设有冷却口40使加热腔12外部的空气可进入加热腔，并使加热的气体在到达载体之前局部冷却。冷却口40设置在燃烧器平面的上方。
载体托架23位于加热腔12的一个部件29中，部件29是妨碍视觉的不透明或半透明的，从而不能清楚地从腔的侧壁看到载体托架。最好，壁部28和29永久地固定到一起(例如声波焊接在一起)，从而使加热腔保持连续封闭。
其次看图5-7所示的实施例(标号60)，燃烧器是蜡烛30的灯芯。外壳65具有带排气口66的盖64。侧壁63围成加热腔。挥发物载体22经槽61插入并支承在底板73上，底板73是实心的，并具有径向伸出的支腿状周壁固定件71。可提起外壳65而使其离开蜡烛30，可用火柴点着蜡烛，并将外壳重新放置到图5所示的位置上。
在图1或图5所示实施例的情况下，气体在流出之前向上并围绕挥发物载体流动。气体将充分地扩散，从而获得所需要的热量。提供热源的火焰也可作为光源。
如图7所示，另一种底板74具有可选择地支承在侧支架75上的端部。其结构与图5所示实施例类似。
如图8所示，这里设置了一个加热炉76。加热炉76具有与外部插槽对齐的侧槽77，载体22可经外部插槽插入，并插入到加热炉中。在使用时，加热炉76可产生足够的热量，当加热源是闪烁火焰时，与在加热气体流中所处的位置相比，在加热炉内可保持更为恒定的温度。底孔79可使气体方便地进入加热炉。顶部孔81可使气体方便地离开加热炉。
图9和10示出了竖直布置的载体78，载体78经插槽42插入并由具有侧壁95的防护装置83的载体托架82支承。该装置的优点是载体的两个侧面露出并基本等同地被加热。加热气体大致平行于挥发物载体22的挥发物释放表面线性延伸方向掠过挥发物释放表面。挥发物载体的下边缘由防护装置83保护以免加热过度。
如图11所示，载体78设有手柄93，并在导入边设有耐热防护装置86，以便在载体位于加热气流中时可将加热气流分隔开。这还使处理部分免于受到加热气体边缘效应的影响。防护装置最好还具有向侧面延伸的偏导翼96。
在这种竖直布置的情况下，载体78直线地延伸并在其前后两侧进行处理。
如图15所示，插槽98不是简单的矩形形状，其形成于扩散器的顶板上。当采用图13所示的载体88时，边缘91具有与插槽98不发生相互干涉的横截面形状，同时还允许通过出口99进行排气。图示表面92的相反表面具有干涉的横截面形状以避免手柄94经插槽落下。
如果采用图14所示的载体89，图15的插槽就成为一个波纹形入口。因此，通过采用上述任何一种方式，可控制载体的适当插入方向，从而避免将载体垫插入到未按其配对使用装置定制的给定装置中。
实质上，插槽的横截面形状必须与挥发物载体插入端的横截面形状相匹配，这是一个锁止结构。其形状不应当作成矩形，最好是采用倾斜交叉和/或弯曲的横截面形状。而且，这种装置特别适合于与只具有一个活性处理侧面的水平延伸载体共同使用。
图16示出了本发明加热挥发扩散器的另一个优选实施方式。扩散器110具有一个支承可拆除烟道114的底座112，烟道通过设置在其下边缘的锁紧片113与底座上的锁槽115相啮合而固定到底座上。烟道可由玻璃最好是耐热的透明或半透明塑料制成。防火聚碳酸酯是一种优选的烟道材料，例如，Bayer Corporation销售的名称为“Makrolon6455”的V-O火焰额定聚碳酸酯材料。底座112支承着一个设置在烟道114中部的烛台116。图19和20示出了烛台116的具体结构。
烛台116是一个顶部敞开的、大致为圆筒形的、装有蜡烛118的杯形件。烛台116具有壁面120和底板122。蜡烛118最好具有灯芯121，灯芯的底部由灯芯夹123固定。最好，确保灯芯夹123不会在底板122上发生侧滑。这可通过各种途径来实现。例如，可简单地将灯芯夹123粘结到底板122上。或者，在底板122上形成一个中部凹陷的卡槽125，其直径设置得可容纳灯芯夹123，并限制灯芯夹侧向移动。
一个向下敞开的中央插124从底板122的下侧向下伸出。杯形支承件126也从底板122向下伸出，并至少与插124延伸的一样远，并位于远离插口的位置上。通过使烛台向上直立在输送带或其它表面上而不与插124发生干涉，杯形支承件126可便于制造和填充烛台116。如图19所示，优选的杯形支承件126围绕底板122的整个边缘延伸。但显然，杯形支承件只需离插口具有足够的距离，并在一个或多个位置上充分地周向延伸来形成稳定的支承从而使烛台可立在一个平表面上而不倾倒即可。烛台116由充分耐热的材料制成，其可用于固定燃烧的蜡烛而不会发生变形或被点燃。而且，V-O火焰额定聚碳酸酯是一种优选的材料。
如图16-18所示，底座112具有底板128，底板128具有直径大于烛台116的中部气129。支承件130(见图16)从底板128的下侧向下延伸，其与集蜡器132相连并支承着集蜡器132。集蜡器132为一个圆形的、具有下侧面的、水平延伸的浅盘，集蜡器的直径大于烛台116的直径，因此，从烛台116上溢流出的蜡可流入并保存在集蜡器中。连接柱134(见图17和18)从集蜡器向上伸出，其尺寸设置得可容纳在烛台116的插124中并牢固地连接在一起。通过这种结构，烛台116固定在中部气129中，并形成一个周向延伸的开口空间围绕着烛台壁120。
底座112具有气孔136，其使外部空气与底板128下方空间发生连通。当点燃蜡烛118并将烟道114放在底座112上时，形成的对流空气流经气孔136将空气吸入，向上流到烛台116的下方并经烛台壁120周围的气129的开口空间沿烟道向上流动。因此，蜡烛118从烛台下方进行换气，气流因而对烛台底板122和壁120进行冷却。另外，在点燃的蜡烛118所产生的向上流动的位于中部的热气流周围在烟道114内形成向上流动的冷却气层，而事实上就使热气流在整个气流中形成一个聚中的中间区域，其比只在底板128的周围设有气口的类似装置的气体和空气混合物更热，尽管在烟道上部内的中间区域集中了较高的热量，但这种气流流型可使烛台116和烟道114的壁保持在较低的温度。这种冷却效果有助于保护烛台116和烟道114，并使烟道冷却到可手触的程度，同时又形成一个可促使设置在该区域的基底上的挥发材料进行挥发的加热区。
顶板138设置在烟道114的上端。顶板138具有顶板孔140和连通烟道114内部和烟道上方外部空气的插槽142。从燃烧的蜡烛118向上流动的热气体可以经顶板孔140流出烟道114。插槽142的尺寸设计得可容纳挥发物载体，如图16所示的载体垫144。载体垫144最好是平的，其具有直线延伸的挥发物承载部分146和侧向延伸的挂耳148。载体垫144的挥发物承载部分146做得足够的小，以便于可将其从上插入到插槽142中，而挂耳148较宽而不能沿插槽滑动。通过这种结构，挥发物承载部分146可悬挂在烟道114内，用挂耳148可挂住载体垫144，插槽142和顶板138的上表面可作为载体托架，并将挥发物载体-载体垫144固定在半透明加热腔的一部分中，从而使其处于看不见的位置上。
由耐热材料例如金属制成的隔板条150固定到顶板138的下侧，隔板条在固定于顶板下方的载体垫144的挥发物承载部分146的一侧向下延伸，然后又沿侧向在挥发物承载部分的整个宽度下方延伸，最后沿挥发物承载部分的另外一侧向上延伸。隔板条150可用于使在蜡烛118上方升起的热气流混合，并保护挥发物承载部分146的面向下的边不直接受从蜡烛升起的最热的气体的影响。
烟道114内部形成加热腔，其壁面由烟道的侧壁形成。加热腔经顶板孔140与外部空气相通。烛台116形成燃烧器，而蜡烛118形成燃料源。烟道114内部形成引导燃烧器所产生的热气体流经作为该装置的挥发物载体的载体垫144的气流通道，并在其从加热腔流出进入外部环境之前，将直接暴露于热气体的载体垫加热。隔板条150形成与本发明加热挥发扩散器的上述另一个实施例所描述的隔板相类似的隔板。
最好，加热挥发扩散器110倾倒时可使蜡烛118自灭。连接柱134的尺寸设计得在将烛台116安装到底座112上时，插口124可牢牢地夹住连接柱，从而当扩散器110如图21所示发生倾倒时，烛台仍保持在其所处的位置上。如果扩散器110倾倒时蜡烛118还在燃烧，熔化的蜡就会从侧向开口的烛台116中流出。灯芯121的火焰152继续使剩下的蜡熔化并也从烛台116流出，直到蜡减少到不能再供应灯芯时为止。此时，火焰152就熄灭了。尽管图20示出了烛台116从水平面向下倾斜足够角度的情况，但当倾斜到足够大的角度使熔化的蜡向下流动使灯芯121处于缺少燃料的状态时，火焰152就会自动熄灭。
图22是本发明加热挥发扩散器154的另一个实施例的侧视图(图23是其横截面图)。挥发扩散器154是图16所示加热挥发扩散器110的一种改进形式。挥发扩散器154直接与挥发扩散器110的部件相对应的所有部件都用相同的标号加上字母“a”来表示，并不再进行描述。
挥发扩散器154与挥发扩散器110的区别在于扩散器154可挂在钩上或其它上方支承件(未示出)上。可悬挂的挂钩156可以是一个固定在烟道114a上部的钩子，最好，其可相对于烟道自由转动，从而扩散器154的重量可使扩散器从钩子或其它上方支承件上直接向下垂挂下来。这种结构使得扩散器154可以象在水平位置上的扩散器110那样并以基本相同的方式进行工作。
扩散器154和110的其它不同之处是在底座112a上。底座112a具有底板158，底板158的中部向下弯曲，从而使扩散器154只可悬挂使用。
底座112a具有连接柱134a，其尺寸设计得可装入到烛台116的插口124中。连接柱134a设置在从底板158隆起的中部支架160的顶部。当烛台116安装到连接柱134a上时，可自由地在其周壁120和底板122上开气孔，这是很重要的特点。因此，中部支架160的直径最好小于烛台116的直径，并在烛台底部的下方留有足够的距离以便开气孔。最好，如图23所示，支架160的顶部是一个上部削尖的锥形或类似的，是终止于连接柱134a的向上缩小的形状。而且，最好中部支架160是中空的并从底座112a向下开口，从而可选择地将扩散器154安装到一个从下方插入到中部支架中的杆或柱(未示出)上。
底座气孔136a在安装到连接柱134a上的烛台116的底板122的下方位置处围绕底座112a间隔设置。底座气孔126a使外部空气和底座的内部相互连通。因此，在扩散器110中，安装到连接柱134a上的烛台116固定在周向延伸的敞开空间内。当点燃蜡烛118并将烟道114a固定在底座112a上时，就会在扩散器110中产生对流气流，其经气孔136a将空气吸入，空气向上流到烛台116的下方并经烛台壁120周围的敞开空间沿烟道向上流动。因此，蜡烛118从烛台116平面的下方换气，从而使烛台底板122和壁120得到冷却，并形成前述扩散器110的较好的气流流型。
本发明用具组件的上述优选实施例包括至少一个用作燃料源的蜡烛和至少一个挥发物载体。蜡烛是装在烛台116中的蜡烛118，其由石蜡构成，其重量最好是15-20克，更好是16-17克。理想地，蜡烛由小的蜡制颗粒通过简单地在压模中用力加压而粘结在一起制成。这一技术在蜡烛制造领域是公知的，其可生产出尺寸和密度均匀一致的蜡烛。无论蜡烛是由上述方法还是由其它方法制造的，其直径优选约为37毫米，蜡烛中心处的整体高度约为20毫米，蜡烛周围向下倾斜的高度约为15毫米。这种尺寸的蜡烛可燃烧近4小时。
使用上述蜡烛的用具组件的优选挥发物载体由普通的纤维质蚊香片材料制成，且最好是由纤维质毡制浆片材料制成。在用除虫配料处理之前，载体垫的重量最好约为1克，并包括由这种材料吸收的5-7％的标准水分。每个载体垫都用作为除虫活性挥发配料的约375毫克(或约为载体垫重量的22％)的右旋-顺/反丙烯除虫菊脂进行处理。当将载体垫放置在蜡烛上方大约9.5厘米且离开侧风口的位置，例如图16所示加热挥发扩散器内的位置时，上述优选蜡烛发出的热量足以在其耗尽的时间内将载体垫中的右旋-顺/反丙烯除虫菊脂排出。术语“排出”具有前面所限定的意义。
上述扩散器的各个部件可通过普通的方法由耐热塑料、金属、玻璃和类似材料制成。公开的挥发物载体可通过普通的方法由本领域公知的材料例如用于制造普通蚊香片的材料、挥发凝胶体、含聚合物的挥发物等材料制成。
前面仅仅是对本发明的优选实施例进行了描述。在不脱离本发明范围和宗旨的情况下，本领域技术人员可作出各种变化。本发明的保护范围由权利要求书限定。
工业实用性上面描述了加热挥发扩散器、挥发物载体及其使用方法。它们在抑制昆虫和其它害虫以及清香空气方面具有实用性。
权利要求
1.一种与加热挥发扩散器(10)一起使用的用具组件，该扩散器使用燃料燃烧器(20)来提供热气加热并使挥发物载体(22)释放出挥发材料，所述用具组件包括a.至少一个挥发物载体，每个挥发物载体载有一定量的需要扩散的挥发物；b.至少一个用于燃料燃烧器的燃料源，其特征在于选定量的燃料源中的燃料量设置成基本上在选定量的挥发物从用具组件的至少一个挥发物载体中耗尽的同时耗尽，因此，燃料耗尽可提供指示选定量的挥发物已耗尽的用尽信号。
2.根据权利要求1所述的用具组件，其中，只有一个燃料源。
3.根据权利要求1所述的用具组件，其中，只有一个挥发物载体。
4.根据权利要求1所述的用具组件，其中，通过利用单个燃料源所产生的热气来消耗单个挥发物载体中的挥发物。
5.根据权利要求4所述的用具组件，其中，燃料源是蜡烛。
6.根据权利要求1所述的用具组件，其中，a.每个挥发物载体具有直线延伸并载有需要扩散出去的挥发材料的处理部分；b.挥发物载体所带的挥发材料量设定成当挥发物载体定位成使热气掠过其直线延伸部分时通过利用单个燃料源所产生的热气就可将其消耗掉。
7.根据权利要求6所述的用具组件，其中，处理部分具有至少两个侧面，挥发物载体所带的挥发材料量设定成当挥发物载体定位成使热气掠过直线延伸部分的所述至少两个侧面时通过利用单个燃料源所产生的热气就可将其消耗掉。
8.根据权利要求6所述的用具组件，其中，a.每个挥发物载体具有直线延伸并载有需要扩散出去的挥发材料的处理部分，处理部分具有至少两个侧面；b.挥发物载体具有一个引导边；以及c.处理部分所带的挥发材料量设定成，当挥发物载体定位成热气可流向引导边的任意一侧从而使热气流分开掠过所述处理部分的侧面时，通过将处理部分所带的挥发材料暴露于单个燃料源所产生的热气流中就可将挥发材料消耗掉。
全文摘要
本发明公开了一种加热挥发扩散器和与其一起使用的挥发物载体。挥发扩散器具有封闭的加热腔，加热腔具有顶板和出口。燃料燃烧器装在加热腔内，载体托架设置在燃料燃烧器上方。载体托架将挥发物载体固定在燃料燃烧器上方位置处，从而使燃料燃烧器所产生的热气流过载体托架并直接加热固定于此的挥发物载体。挥发物载体可相对于热气流边缘直立地，或者相对于热气流横向地进行固定。挥发物载体的内端横截面形状与插槽的横截面形状相匹配，使用时，挥发物载体必须插入插槽。在另一个实施例中使用蜡烛作为燃料燃烧器。本发明提供的用具组件包括蜡烛和挥发物载体，其设计成可在蜡烛消耗完的同时耗尽，并将其作为挥发物载体的用尽信号。此外，本发明还公开了一种扩散挥发物的方法。
文档编号A61L9/03GK1846488SQ20061008178
公开日2006年10月18日 申请日期2000年6月16日 优先权日1999年6月17日
发明者道格拉斯·A·索莱尔, 迈克尔·C·弗莱安, 斯蒂芬·B·伦纳德, 斯科特·W·德马雷斯特, 史蒂文·B·米内奥, 保罗·E·弗纳, 唐纳德·J·尚克林 申请人:约翰逊父子公司